电子科技大学数字设计原理与实践08~09数字逻辑期末考试试卷评讲.ppt
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电子科技大学数字设计原理与实践08~09数字逻辑期末考试试卷评讲.ppt
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电子科技大学二零零八至二零零九学年第二学期期末考试,一、TOFILLYOURANSWERSINTHE“”(2X10),2110=GRAY(Assumedthenumbersystemis8-bitlong)IfX10=+91,thenXtwos-complement=2,-Xtwos-complement=2(Assumedthenumbersystemis8-bitlong)3.Todesigna“1001001”serialsequencegeneratorbyshiftregisters,theshiftregistershouldneed()bitatleast.,00011111,01011011,10100101,5,4.Ifusethesimpleststateassignmentmethodfor133states,thenneedatleaststatevariables。
5.IfnumberAtwos-complement=11111001andBtwos-complement=11010101,calculate-A-Btwos-complement,-A+Btwos-complementandindicatewhetherornotoverflowoccurs.-A-Btwos-complement=,overflow:
-A+Btwos-complement=,overflow:
6.OnestatetransitionequationisQ*=JQ+KQ。
IfweuseDflip-floptocompletetheequation,theDinputterminalofDflip-flopshouldbehavethefunctionD=。
8,00110010,no,11011100,no,JQ+KQ,1A3-inputtruthtableisshownbelow.Findtheminimalsum-of-productsexpressionfortheoutputF.5,解:
卡诺图:
BA,TheoutputfunctionF=AB+AC+BC,C,2Tofindtheminimalsum-of-productsexpressionofFforF(X1,X2,X3,X4)=(1,3,5,7,9,11,12,13,14,15),(FiscomplementofF)5,解:
函数F的卡诺图函数F的卡诺图,三.TrytofinishlogicalfunctionF(W,X,Y,Z)=wxyz(3,6,7,10,11,14)byonechipof74X138andone8-inputnandgate.10,解:
F(W,X,Y,Z)=WXYZ(3,6,7,10,11,14)=WXYZ+WXYZ+WXYZ+WXYZ+WXYZ+WXYZ=Y(WXZ+WXZ+WXZ+WXZ+WXZ+WXZ)=YWXZ(1,2,3,4,5,6),四.4_bitadder74xx283sfunctiontableisshownasbelow.Designacombinationalcircuitwith4_bitinputYY=(y3y2y1y0)and6_bitoutputZ=(z5,z4,z1,z0)andtorealizethefunctionZ=6Y,usingonechipof74283andnonelogicgates.(0Y9)10GENERALDESCRIPTIONFOR74XX283:
The74HC283addtwo4-bitbinarywords(AnplusBn)plustheincomingcarry.Thebinarysumappearsonthesumoutputs(SUM1toSUM4)andtheout-goingcarry(COUT)accordingtotheequation:
CIN+(A1+B1)+2(A2+B2)+4(A3+B3)+8(A4+B4)=SUM1+2SUM2+4SUM3+8SUM4+16COUTWhere(+)=plus.,解:
Z=6Y=(4+2)Y=4Y+2Y=(y3y2y1y000)+(0y3y2y1y00)=(z5,z4,z1,z0),ClockedSynchronousStateMachineDesign151.Designaclockedsynchronousstatemachinewiththestate/outputtableshownbelow,usingDflip-flops.Usetwostatevariables,Q1Q2,withthestateassignmentshownasfollows.Writetransition/outputtableandexcitation/outputtable.6,state/outputtable:
SQ2Q1A00B01C10D11,stateassignment:
transition/outputtable,excitation/outputtable,2.Theexcitation/outputtableofaclockedsynchronousstatemachineusingDflip-flopsshownasfollow,Writetheexcitationequationsandoutputequation.9,excitation/outputtable,K-mapforZ,K-mapforD0,Q1Q0,K-mapforD1,Q1Q0,Q1Q0,Theexcitationequationsandoutputequation:
D1=Q0X+Q0XD0=Q1X+Q1XZ=Q1Q0X+Q1Q0X,X,X,X,六.ClockedSynchronousStateMachineAnalysis151.Analyzethecircuitofaclockedsynchronousstatemachineshownbelow,writetheexcitationequations,outputequation,transitionequationsandconstructatransition/outputtable.10,解:
outputequation:
MAX=ENQ1Q0theexcitationequations:
D0=ENQ0+ENQ0=ENQ0D1=ENQ1+ENQ0Q1+ENQ0Q1transitionequations:
Q0*=ENQ0+ENQ0=ENQ0Q1*=ENQ1+ENQ0Q1+ENQ0Q1,transition/outputtable:
2.Thetransitionequationsandoutputequitationofaclockedsynchronousstatemachineisshownasfollows.CompletethetimingdiagramforQ1,Q0andY,assumingthatthemachinestartsinstateQ1,Q0=00andflip-flopsarepositive-edge-triggered.5transitionequations:
Q0*=Q0A+Q1AQ1*=Q1+Q1Q0A+Q1Q0Aoutputequitation:
Y=Q1Q0,2.根据转换-输出表画波形图。
解:
如图1.建立转换-输出表,七Constructaminimalstate/outputtableORastatediagramforaMEALYsequentialmachine,thatwilldetectthefollowinginputsequences:
x=0011or1100.Ifx=0011orx=1100isdetected,thenZ=1.Thetwoinputsequencesmayoverlaponeanother.10Forexample:
解:
状态/输出表:
八.74X163isasynchronous4-bitbinarycounterwithsynchronousloadandsynchronousclearinputs,thebasicfunctiontableisshownasfollow.Designamodulo-10counter,usingone74X163andsomenecessarygates,andthecountingsequenceis2-4-2-1BCD.Completethedesignanddrawalogicdiagram.10,The2-4-2-1BCDcodetable,Functiontablefora74X163,解:
1、根据题目要求建立计数状态转换表,确定状态转换所需控制输入及数据输入。
2、根据前一步的结果,求得控制输入及数据输入信号的产生函数。
LD_L=(QDQCQBQA)D=QDC=QCB=QBA=QA,
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